DE102012018793A1

DE102012018793A1 - Wandaufbau für Innendämmungssysteme mit verlegten Wärmedämmplatten bei variablen Fugenabständen

Info

Publication number: DE102012018793A1
Application number: DE201210018793
Authority: DE
Inventors: Günter Kratel; Gerd Borchert; Helmut Weber; Thomas Eyhorn
Original assignee: Individual
Current assignee: Evonik Industries AG
Priority date: 2012-09-22
Filing date: 2012-09-22
Publication date: 2014-03-27

Abstract

Wandaufbau für Innendämmungssystem mit Wärmedämmplatten, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmedämmplatten mit definierter Fugenbreite wandseitig vor Ort auf eine bereits bestehende oder neu angebrachte kapillaraktive Schicht fixiert sind und die Fugen mit einer kapillaraktiven, vorzugsweise wärmedämmenden Schicht ausgefüllt sind, als auch die Wärmedämmplatten mit der zur Rauminnenseite zugewandte Seite mit einer kapillaraktiven, vorzugsweise wärmedämmenden Schicht abgedeckt sind und damit allseitig von diesen kapillaraktiven Schichten umgeben sind.

Description

Der Wärmedämmung kommt vor dem Hintergrund steigender Energiekosten und den höheren Anforderungen an die Energieeinsparung eine immer höhere Bedeutung zu. Eine neue Generation von Wärmedämmstoffen, sind die mikroporösen Wärmedämmstoffe auf Basis von pyrogenen Kieselsäuren oder Kieselsäureaerogelen. Diese zeichnen sich neben ihrer Nichtbrennbarkeit und ihrer physiologischen Unbedenklichkeit vor allem durch eine hohe Wärmedämmwirkung im Bereich von minus 200°C bis hin zu 1000°C aus. Mikroporöse Platten auf der Basis von pyrogener Kieselsäure, wie z. B. in EP 000001988228 A2 beschrieben und/oder Aerogelen, Trübungsmittel, armierenden Fasern und gegebenenfalls weiteren Zuschlagstoffen wie gefällten Kieselsäuren oder Flugaschen gelten als Stand der Technik und werden in zahlreichen Anwendungen, unter anderem auch als Kernmaterial in Vakuum-Isolations-Paneelen (VIP) erfolgreich eingesetzt.
Ein gravierender Nachteil ist dabei jedoch, dass diese Dämmstoffe, im Kontakt mit flüssigem Wasser ihre Struktur und somit unter anderem ihre Wärmedämmeigenschaften irreversibel verlieren. Auch eine nachträgliche vollständige Trocknung kann den Originalzustand nicht mehr herstellen.
Um diesen Nachteil auszugleichen wurden mikroporöse Dämmstoffe und Dämmstoffplatten entwickelt welche hydrophob, also wasserabweisend sind. So beschreiben zum Beispiel EP 1988228 A1 und Patentanmeldung 10 2010 005 800.9 Verfahren zur Herstellung hydrophober Wärmedämmplatten auf Basis pyrogener Kieselsäuren.
Ein Nachteil dieser wasserabweisenden Dämmstoffplatten ist, dass sie keine kapillaraktiven Eigenschaften aufweisen um z. B. Wandfeuchtigkeit (Kondensat) kapillar durch die Wärmedämmschicht an den Innenraum abgeben zu können. Dies ist für ein nachhaltiges Funktionieren eines Innendämmsystems zwingend erforderlich. In der Offenlegungsschriften DE 20 2009 008 493 wird z. B. beschrieben, dass die Kapillarwirkung bei einer Wärmedämmplatte erreicht wird, indem man in die Wärmedämmplatte Durchbrüche einbaut, die mit kapillaraktiven Substanzen befüllt sind.
Andere Wärmedämmplatten, z. B. nach DE 10 2010 044 789 sind so gestaltet, dass zwischen einer kapillaraktiven Deckschichtplatte und einer kapillaraktiven (Grenzschicht), Trägerplatte Wärmedämmelemente mit einer geringeren Wärmeleitfähigkeit so in Freiräume eingebaut sind, dass sie von kapillaraktiven Stegen eingefasst sind, welche die Deck- und Trägerplatten miteinander verbinden.
Nachteile bei dieser Art von Wärmedämmverbundplatten sind, dass das Verhältnis von kapillaraktiver Fläche zu Wärmedämmfläche immer gleich ist, d. h. die Größe der kapillaraktiven Fläche also nicht individuell den unterschiedlichen raumklimatischen Verhältnissen angepasst werden kann. Auf extreme Bedingungen wie sie z. B. in Feuchträumen vorliegen, kann man daher nur mit hohem Aufwand reagieren.
Ein weiterer Nachteil ist, dass bei Zuschnitten vor Ort, eventuell der kapillaraktive Anteil verworfen werden muss und somit Feuchtigkeitsnester im Mauerwerk entstehen können.
Diese Art von Verbundplatten, sind zudem in der Herstellung kostenintensiv.
Aufgabe der Erfindung ist es daher bei bestmöglicher Wärmedämmung eine schlanke Innendämmung zu erreichen, die durch kapillaraktive, wasserdampfdiffusionsoffene Bereiche zum einen eine Aufnahme von Raumluftfeuchtigkeit in die Wand zulässt, zum anderen eine Rückführung von flüssigem Wasser (Kondensat) durch Kapillarität und Verdunstung in den Raum gewährleistet. Gleichzeitig soll eine unkomplizierte, kostengünstige Herstellung der Wärmedämmplatte, sowie eine einfache Anbringung des Dämmsystems vor Ort gegeben sein.
Die erfinderische Aufgabe wird gelöst, indem man einen Wandaufbau wählt, bei dem Wärmedämmstoffplatten vor Ort, auf eine bestehende oder neu angebrachte, kapillaraktive, wandseitige Schicht unter Einhaltung eines definierten Fugenabstandes auf dem zu dämmenden Bereich fixiert werden.
Die Fugen werden mit Hilfe von kapillaraktiven, vorzugsweise wärmedämmenden Fugenmassen, Mörteln oder Putzen spaltenfrei aufgefüllt. Zur Raumseite hin werden die Wärmedämmplatten ebenfalls mit einer kapillaraktiven, vorzugsweise wärmedämmenden Schicht abgedeckt, so dass die Wärmedämmplatten allseitig von den oben beschriebenen Schichten umgeben sind.
Erfindungsgemäß wird hierbei eine effektive Wärmedämmung, gleichzeitig kombiniert mit einer ausreichenden Rückführung von Feuchtigkeit (Kondensat) durch Kapillarität, wobei die Wahl der Fugenbreite, in Kombination mit dem Fugenmörtel, die kapillaraktive Leistungsfähigkeit bestimmt. Dampfsperren, wie diese bei den klassischen nicht kapillaraktiven Dämmsystemen zwingend erforderlich sind, fallen weg.
Der Aufbau des Wärmedämmsystems auf dem zu dämmenden Mauerwerk kann in verschiedenen Varianten geschehen und stellt sich wie folgt dar:
Die zu dämmende Innenwand (1) erhält gegebenenfalls eine mineralische Dichtungsschlämme (MDS). Auf diese, so vorbereitete Wand, wird die erste kapillaraktive Mörtelschicht, die auch als Ausgleichsschicht dienen kann, aufgebracht (2).
Variante A) (Skizze 1):
Auf die kapillaraktive Mörtelschicht (2) werden die Wärmedämmstoffplatten (3) vollflächig so fixiert, dass zwischen den einzelnen Platten individuell breite Fugen (4) entstehen. Fixierte Wärmedämmplatten und Fugen werden mit kapillaraktiven, vorzugsweise wärmedämmenden Putzen (5) aufgefüllt und abgedeckt. Die Fixierung geschieht durch eindrücken der Wärmedämmplatte in die noch nicht abgebundene Mörtelschicht, bzw. durch Kleber (7) auf die abgebundene Mörtelschicht und/oder verankern (8) in der Bestandswand durch die Mörtelschicht hindurch.
Alternative B) (Skizze 2)
Auf der kapillaraktiven Mörtelschicht (2) werden kapillaraktive Platten vorzugsweise aus Calciumsilikat (9) fugenfrei verklebt (7) und/oder verankert (8). Auf die entstandene Wandfläche werden gemäß Alternative A) die Wärmedämmplatten (3) und Putze (5) aufgebracht.
Alternative C) (Skizze 3)
Auf der kapillaraktiven Mörtelschicht (2) werden gemäß Alternative B) kapillaraktive Platten vorzugsweise aus Calciumsilikat (9) fugenfrei angebracht. Auf die entstandene Wandfläche werden gemäß Alternative B) die Wärmedämmplatten (3) fixiert. Die entstandenen Fugen werden mit kapillaraktiven, vorzugsweise wärmedämmenden Fugenmörteln (10) bündig aufgefüllt. Alternativ werden kapillaraktive, in Länge, Breite und Höhe den Fugen angepassten Leisten, vorzugsweise aus Calciumsilikat eingeklebt. Auf die so entstandene Fläche werden wiederum Platten, vorzugsweise aus Calciumsilikat (9a) angeklebt und/oder verankert, die raumseitige Fläche wird dann optisch gestaltet (11).
Alternative D) (Skizze 4
Gemäß Alternative A) werden auf die kapillaraktive Mörtelschicht (2) die Wärmedämmstoffplatten (3) vollflächig so fixiert, dass zwischen den einzelnen Platten individuell breite Fugen (4) entstehen. Gemäß Alternative C) werden die entstandenen Fugen mit kapillaraktiven, vorzugsweise wärmedämmenden Fugenmörteln oder Leisten (10) bündig aufgefüllt, alternativ werden kapillaraktive, in Länge, Breite und Höhe den Fugen angepassten Leisten, vorzugsweise aus Calciumsilikat eingeklebt. Auf die so entstandene Fläche werden wiederum Platten, vorzugsweise aus Calciumsilikat (9a) angeklebt oder verankert, die raumseitige Fläche wird dann optisch gestaltet (11).
Durch die Fugenmörtel, bzw. die Putze werden die hydrophoben Wärmedämmplatten fest und luftblasenfrei im Verbundsystem eingebaut und stabilisiert.
Vorzugsweise sollen die Mörtelmassen, bzw. Putze, Leichtmörtel mit hoher Porosität und damit geringer Wärmeleitfähigkeit sein. Die kapillare Aktivität darf jedoch nicht beeinträchtigt werden.
Die einzelnen kapillaraktiven Dämmplatten und Leisten werden mit kapillaraktiven Klebern (7) auf der jeweiligen Unterschicht befestigt. Bei Wärmedämmplatten mit hygrisch aktiver (hydrophiler) Oberfläche und hydrophoben Kern können einfache Kleber, z. B. Fliesenkleber verwendet werden, bei hydrophober Oberfläche der Wärmedämmplatten, können entsprechende aktive Kleber zur Befestigung herangezogen werden, die eine ausreichende Menge an Netzmitteln enthalten und somit die Benetzbarkeit der Oberfläche der hydrophoben Dämmplatten ermöglichen.
Die eingesetzten Kleber sollen etwas höhere Diffusionswiderstände haben als die Wärmedämmplatten, damit sie als Wasserdampfbremse wirksam werden können. Eventuelles Kondensat entsteht dann an der Klebefläche und wird durch die kapillaraktiven Systeme zurückgeführt.
Optional können sowohl die hydrophoben Wärmedämmplatten als auch die kapillaraktiven Wärmedämmplatten mit Dübeln, vorzugsweise aus Kunststoff und Flachankern im Mauerwerk zusätzlich befestigt werden (8). Zur weiteren Stabilisierung des Gesamtsystems können die Putze mit Gewebe verstärkt werden.
Zur Anwendung gelangen vorzugsweise Wärmedämmstoffplatten mit einer geringen spezifischen Wärmeleitzahl auf Basis hydrophober, mikroporöser Kieselsäure alternativ auch organische Wärmedämmplatten z. B. aus Polyurethan (PU) oder auch Vakuum-Isolations-Paneele (VIP). Allerdings ist bei PU und VIP zu beachten, dass diese nicht diffusionsoffen sind. Daher wird die Diffusionsaktivität des Gesamtsystems über den Mörtel und die Fugenbreite gesteuert. Zusätzlich dürfen VIP nicht durch den Kern oder die Randfolie gedübelt werden. Verankerungen sind aber über die Fugen, mit großflächigen Tellern möglich.
Um eine optimale Verklebung der hydrophoben Wärmedämmplatten zu gewährleisten (Fugenmörteln und Putze sind wässrige Systeme), können diese, mit hygrisch aktiver (hydrophiler) Oberfläche ausgestattet werden, wie in DE 10 2010 046 678.6 beschrieben eine hygrisch aktive Kaschierung zur besseren Handhabung der Platten, wie z. B. in DE 10 2010 046 684.0 beschrieben, ist ebenfalls möglich. Alternativ können die Wärmedämmstoffplatten auch in perforierte Schrumpffolien eingehüllt werden. Die Perforierung dient u. a. der Erhaltung der Diffusionsoffenheit.
Grundsätzlich können die Wärmedämmstoffplatten frei verlegt werden, z. B. gegeneinander versetzt oder wie es die jeweils vorliegende örtliche Gegebenheit, z. B. bei Laibungen, verlangt.
Ein mehrschichtiger Aufbau von Wärmedämmplatten und kapillaraktiver Schicht kann nach Bedarf zur Rauminnenseite wiederholt werden.
Das System hat gegenüber herkömmlichen Systemen folgende Vorteile:

• einfache Anbringung der einzelnen Wärmedämmschichten vor Ort
• schlankes, raumsparendes System
• keine komplizierte und kostenintensive Herstellung von Wärmedämmverbundplatten
• unkomplizierter Zuschnitt, Verlegung und Verfugungen sowie Zusammenbau des Systems vor Ort auch bei Laibungen
• das System ist auf Grund der vollflächigen Anbringung jeder einzelnen Schicht weitgehend luftdicht, auch bei unebenen Wänden. Dadurch wird Luftzirkulation und somit die Bildung von Wärmebrücken und damit die Gefahr der Schimmelbildung ausgeschlossen.
• individuelle Kombination der Dämmstoffdicken und diffusionsoffenen Flächen, je nach raumklimatischen Verhältnissen oder Raumnutzung (z. B. Feuchträume) ist es möglich, durch die Bemessung der Fugenbreite (entspricht der kapillaraktiven Flächenleistung) zwischen den Wärmdämmpaneelen die kapillaraktive Leistungsfähigkeit vor Ort zu variieren. Dies wird unterstützt durch Simulationsrechnungen mit materialspezifischen Kennwerten
• bei Verwendung von rein anorganischen Materialien, wie hydrophobe, mikroporöse Wärmedämmplatten, enthält das System keine Brandlast
• eine Verlegung von elektrischen Leitungen oder Rohrleitungen ist ohne Zerstörung der Dämmschichten in den Systemfugen möglich

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 000001988228 A2 [0001]
EP 1988228 A1 [0003]
DE 202009008493 [0004]
DE 102010044789 [0005]
DE 102010046678 [0024]
DE 102010046684 [0024]

Claims

Wandaufbau für Innendämmungssystem mit Wärmedämmplatten, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmedämmplatten mit definierter Fugenbreite wandseitig vor Ort auf eine bereits bestehende oder neu angebrachte kapillaraktive Schicht fixiert sind und die Fugen mit einer kapillaraktiven, vorzugsweise wärmedämmenden Schicht ausgefüllt sind, als auch die Wärmedämmplatten mit der zur Rauminnenseite zugewandte Seite mit einer kapillaraktiven, vorzugsweise wärmedämmenden Schicht abgedeckt sind und damit allseitig von diesen kapillaraktiven Schichten umgeben sind.
Wandaufbau für Innendämmungssystem mit Wärmedämmplatten, nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, dass die kapillaraktive, vorzugsweise wärmedämmende Schicht, aus Mörtel oder Putzen oder aus Platten, vorzugsweise aus Calciumsilikatplatten besteht.
Wandaufbau für Innendämmungssystem mit Wärmedämmplatten, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmedämmplatten organischer oder anorganischer Art sind, vorzugsweise anorganische Platten auf Basis pyrogener Kieselsäure
Wandaufbau für Innendämmungssystem mit Wärmedämmplatten, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmedämmplatten vorwiegend aus hydrophober, pyrogener Kieselsäure bestehen.
Wandaufbau für Innendämmungssystem mit Wärmedämmplatten, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmedämmplatten Vakuum-Isolations-Paneele sind, vorzugsweise mit Kernmaterial auf Basis pyrogener Kieselsäuren.
Wandaufbau für Innendämmungssystem mit Wärmedämmplatten, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die kapillare Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems vorzugsweise über die Fugenbreite einstellbar ist.
Wandaufbau für Innendämmungssystem mit Wärmedämmplatten, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Putze mit Geweben verstärkt werden.
Wandaufbau für Innendämmungssystem mit Wärmedämmplatten, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Stabilisierung des Wandaufbausystems Verankerungen verwendet werden.